▎学术经纬度/报告
在此之前，我们简要分析了其中一位研究人员在介绍天然产物维尼醇的全合成研究时所做的工作。美国亚利桑那大学的Jon T纵火教授通过一系列环化过程，在C6和C12位置引入了一个C-C键，形成两组稠合的六元环，然后通过沃顿裂解得到八元桥环。
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沃顿裂化反应是由美国威斯康星大学麦迪逊分校的P. S .沃顿教授建立的。前不久，我们还介绍了以他名字命名的沃顿烯烃合成反应，即α，β-环氧酮转化为相应的α，β-环氧腙后，通过消去还原过程可以得到烯丙醇产品。
沃顿烯烃合成反应
1961年，P. S .沃顿教授团队发现，1，3-二醇单甲基丙烯酸酯修饰的十氢萘双环结构的桥头C-C键在tBuOK存在下发生了不同程度的分裂，从而立体定向地获得了环癸烯酮产物。反应中，以tBuOK为碱，抓取OH的质子，形成氧阴离子物种，氧阴离子发生电子转移，诱导桥头C-C键断裂，甲磺酸基可以作为良好的离去基团，最终被消除，形成C=C双键。这种碱诱导的由1，3-二醇单甲基丙烯酸酯修饰的双环结构的立体特异性断裂形成中等尺寸的环烯烃，称为沃顿断裂。
沃顿裂化反应的初步建立
由于该反应具有优异的立体选择性，并且能够高效地构建其他方法难以实现的中等大小的环烯烃，因此已被广泛用于复杂结构分子的后续合成。当然，这种裂解过程并不局限于1，3-二醇单磺酸盐修饰的双环结构，而是OH可以被其他亲核基团取代，如氨基甚至烷基镁等可以产生碳亲核物种的烷基金属基团；甲磺酸酯可以被其他磺酸酯和卤素基团取代，具有良好的离去性能。
沃顿裂化反应
如果非环1，3-双功能底物参与这一裂解过程，反应后会产生三个小分子片段，从实际应用价值来看意义不大，反应中还伴随着亲核基团对离去基团亲核取代的竞争过程。因此，沃顿裂解主要用于双环体系，1，3-二醇结构在有机合成领域非常常见，是主要研究对象。在该反应中，1，3-二醇通常转化为相应的1，3-二醇单磺酸盐和1，3-二醇对甲苯磺酸盐，它们可以通过1，3-二醇底物与MsCl或TsCl的化学计量混合来制备。
沃顿裂解过程符合协同反应机理，从立体电子效应来看，待裂解化学键两端的所有取代基都应该是反式构象。循环体系更容易满足这一条件，而非循环体系中待断裂的化学键可以自由旋转，自由度大。当分子参与反应时，处于邻位交叉构象，分子内会发生亲核取代过程，从而得到氧杂环丁烷副产物。
沃顿裂解和分子内亲核取代的反应机理
值得注意的是，裂解反应的速率与碱俘获氢后体系中相应氧阴离子的浓度有关，底物分子的环张力越大，沃顿裂解越容易发生。反应中通常使用强碱性和弱亲核性的碱，强亲核性的碱可以加速分子内亲核取代的发生。
